DE68921594T2 - Control device for objective lens. - Google Patents
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Description
Diese Erfindung betrifft Objektivlinsen-Steuereinrichtungen für eine optische Abtasteinrichtung eines Aufzeichnungsund/oder Wiedergabegeräts für eine optische Platte, beispielsweise eine Video-Langspielplatte, zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Datensignalen auf oder von einer optischen Platte.This invention relates to objective lens control devices for an optical pickup device of an optical disk recording and/or reproducing device, for example a video long-playing disk, for recording and/or reproducing data signals on or from an optical disk.
Bei einer bekannten optischen Abtasteinrichtung wird ein von einer eingebauten Lichtquelle, beispielsweise einem Halbleiterlaserelement emittierter Lichtstrahl von einer Objektivlinse und anderen optischen Einrichtungen, beispielsweise einer Kollimatorlinse oder einem Strahlteiler auf eine Signalaufzeichnungsfläche einer optischen Platte konvergiert, und der von der Aufzeichnungsfläche reflektierte Lichtstrahl wird von einem Photodetektor zur Wiedergabe der vorher auf der optischen Platte aufgezeichneten Datensignale detektiert oder Datensignale werden durch konvergieren eines Lichtstrahls auf die Aufzeichnungsfläche aufgezeichnet.In a known optical pickup device, a light beam emitted from a built-in light source such as a semiconductor laser element is converged onto a signal recording surface of an optical disk by an objective lens and other optical devices such as a collimator lens or a beam splitter, and the light beam reflected from the recording surface is detected by a photodetector to reproduce the data signals previously recorded on the optical disk, or data signals are recorded by converging a light beam onto the recording surface.
Bei dieser Art optischer Aufzeichnungseinrichtung ist die Objektivlinse in zwei zueinander orthogonalen Richtungen bewegbar, d.h. in Richtung längs der optischen Achse, beispielsweise in einer Fokussierungsrichtung, und in einer zur optischen Achse orthogonalen Richtung, beispielsweise einer Nachführrichtung.In this type of optical recording device, the objective lens is movable in two mutually orthogonal directions, i.e. in the direction along the optical axis, for example in a focusing direction, and in a direction orthogonal to the optical axis, for example a tracking direction.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 weist eine Objektivlinsen-Antriebseinheit einen Linsen-Spulen-Trägerkörper 104 auf, der von einem auf einer Basisplatte 101 mittels eines Linsen-Spulen-Trägerkörper-Halterungsarmes 103 befestigten Halterungsteils 102 gehaltert ist. Der Halterungsarm 103 ist aus elastischem Material, beispielsweise einem Kunstharz gebildet und mit einem ersten und zweiten Gelenk 103a bzw. 103b reduzierter Dicke versehen, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Infolgedessen kann der Linsen-Spulen-Trägerkörper 104 durch den an den Gelenken 103a und 103 elastisch verformten Halterungsarm 103 in zwei Richtungen, d.h. in der Fokussierungsrichtung f und der Nachführrichtung t, die beide in der Figur 1 gezeigt sind, verschoben oder ausgelenkt werden.Referring to Figures 1 and 2, an objective lens drive unit comprises a lens coil support body 104 supported by a support member 102 fixed to a base plate 101 by means of a lens coil support body support arm 103. The support arm 103 is made of elastic material, for example a synthetic resin, and provided with first and second joints 103a and 103b of reduced thickness, respectively, which are arranged at right angles to each other. As a result, the lens-coil carrier body 104 can be displaced or deflected in two directions, ie in the focusing direction f and the tracking direction t, both of which are shown in Figure 1, by the support arm 103 elastically deformed at the joints 103a and 103.
An dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 104 sind eine Objektivlinse 105, ein Paar Fokussierungsspulen 106 und ein Paar Nachführspulen 107 auf dem äußeren Umfang der Fokussierungsspulen 106 angebracht.On the lens coil support body 104, an objective lens 105, a pair of focusing coils 106 and a pair of tracking coils 107 are mounted on the outer periphery of the focusing coils 106.
Den Spulen 106 und 107 liegen ein Paar auf der Basisplatte 101 befestigte Magnetjoche 108 und ein Paar auf den Jochen 108 befestigte Magnete 109 gegenüber. Jedes der Joche 108 ist durch ein Paar aufrecht stehender Segmente 108a und 108b gebildet, die als U-förmiges Element ausgebildet sind, und der Magnet 109 ist auf der lateralen Innenseite eines Segments 108a angebracht, während das andere Segment 108b in die zugeordnete Fokussierungsspule 106 in Form eines hohlen rechteckigen Teils eingebracht ist. Jedem Magneten 109 liegt die zugeordnete Nachführspule 107 gegenüber, die in Form einer flachen Platte gewickelt und auf dem äußeren Umfang der zugeordneten Spule 106 plaziert ist.Opposite the coils 106 and 107 are a pair of magnetic yokes 108 fixed on the base plate 101 and a pair of magnets 109 fixed on the yokes 108. Each of the yokes 108 is formed by a pair of upstanding segments 108a and 108b formed as a U-shaped member, and the magnet 109 is mounted on the lateral inner side of one segment 108a, while the other segment 108b is incorporated into the associated focusing coil 106 in the form of a hollow rectangular part. Opposite each magnet 109 is the associated tracking coil 107 wound in the form of a flat plate and placed on the outer periphery of the associated coil 106.
Die Spulen 106 und 107, die Joche 108 und die Magnete 109 bilden einen magnetischen Schaltkreis, und der elektrische Steuerstrom wird den Spulen 106 und 107 zugeführt, um den Linsen-Spulen-Trägerkörper 104 in den zwei obigen Richtungen zu betreiben.The coils 106 and 107, the yokes 108 and the magnets 109 form a magnetic circuit, and the control electric current is supplied to the coils 106 and 107 to operate the lens coil support body 104 in the above two directions.
Auf dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 104 ist auf der der Objektivlinse 105 in Bezug auf das zweite Gelenk 103b gegenüberliegenden Seite ein Schwinghebel 110 derart befestigt, daß die Position des Schwerpunktes der beweglichen Teile einschließlich des Linsen-Spulen-Trägerkörpers 104, der Objektivlinse 105 und der Spulen 106 und 107 in Übereinstimmung mit dem Gelenk 103b gebracht ist, um eine optimale Steuerung des Linsen-Spulen-Trägerkörpers 104 in den zwei Richtungen zu ermöglichen.On the lens coil carrier body 104, on the side opposite the objective lens 105 with respect to the second joint 103b, a rocker arm 110 is mounted such that the position of the center of gravity of the movable parts including the lens coil support body 104, the objective lens 105 and the coils 106 and 107 is brought into line with the joint 103b to enable optimal control of the lens coil support body 104 in the two directions.
Bei dieser optischen Abtasteinrichtung wird die Objektivlinse 105 auf der Basis von Ausgangssignalen aus dem Photodetektor gesteuert, um die Fokussierungs- und Nachführ-Servosteueroperationen auszuführen.In this optical pickup device, the objective lens 105 is controlled based on output signals from the photodetector to perform the focusing and tracking servo control operations.
Die Funktion der Fokussierungs-Hilfssteuerung liegt darin, zu bewirken, daß der auf die Signalaufzeichnungsfläche gestrahlte Lichtstrahl immer genau auf die Aufzeichnungsfläche konvergiert ist, auch in den Fällen, bei denen die optische Platte nicht in einer vorbestimmten Ebene rotiert, sondern unduliert. Infolgedessen wird die Objektivlinse 105, so lange die Fokussierungshilfe gesteuert wird, so angetrieben, daß der Abstand zwischen ihr und der optischen Platte immer auf einem vorbestimmten Wert gehalten ist.The function of the focusing assist control is to cause the light beam irradiated onto the signal recording surface to always be accurately converged onto the recording surface even in cases where the optical disk does not rotate in a predetermined plane but undulates. As a result, as long as the focusing assist is controlled, the objective lens 105 is driven so that the distance between it and the optical disk is always kept at a predetermined value.
Andererseits liegt die Funktion der Nachführhilfe darin, zu bewirken, daß der durch die Konvergenz des optischen Strahls gebildete Strahlfleck genau der auf der Aufzeichnungsfläche ausgebildeten Aufzeichnungsspur folgt, auch dann, wenn die optische Platte exzentrisch rotiert.On the other hand, the function of the tracking aid is to ensure that the beam spot formed by the convergence of the optical beam exactly follows the recording track formed on the recording surface, even if the optical disk rotates eccentrically.
Da das Objektivlinsen-Halterungsteil diese so haltert, daß sie in der Fokussierungs- und der Nachführrichtung auslenkbar ist, sind ein aus vier runden Stäben bestehender Halterungsarmabschnitt, wie er aus unserem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster JP-U-01-24524 hervorgeht, und ein System vorgeschlagen worden, das einen aus zwei Sätzen aus im rechten Winkel zueinander angeordneten parallelen Federblättern bestehenden Halterungsarmabschnitt und einen eine Objektivlinse halternden und vom Halterungsarmabschnitt auslenkbar gehalterten Linsen-Spulen-Trägerkörper aufweist.Since the objective lens support member supports the objective lens so that it can be deflected in the focusing and tracking directions, a support arm portion consisting of four round rods as shown in our Japanese Utility Model Laid-Open No. JP-U-01-24524 and a system comprising a support arm portion consisting of two sets of parallel spring leaves arranged at right angles to each other and a support arm portion for supporting an objective lens holding and deflectably supported lens-coil carrier body by the holding arm section.
Bei der die aus runden Stäben zusammengesetzten vier Halterungsarme, wie sie in unserem veröffentlichten japanischen Gebrauchsmuster JP-U-01-24 524 gezeigt sind, verwendenden Linsensteuereinrichtung treten jedoch im Zusammenhang mit der Herstellung und dem Zusammenbau Schwierigkeiten auf, da jeder Halterungsarm an dem die Objektivlinse halternden Linsen- Spulen-Trägerkörper angebracht werden muß.However, the lens control device using the four support arms composed of round rods as shown in our published Japanese Utility Model JP-U-01-24 524 has difficulties in connection with the manufacture and assembly since each support arm must be attached to the lens coil support body supporting the objective lens.
Auch muß zwischen dem Linsen-Spulen-Trägerkörper und einem stationären Teil ein Schaltdraht vorgesehen werden, um der im Linsen-Spulen-Trägerkörper vorgesehenen Nachführspule und Fokussierungsspule den Betriebs- bzw. Steuerstrom zuzuführen. Dieser Schaltdraht muß aus einem extrem dünnen Draht, beispielsweise einem Litzendraht bestehen, der ausreichend flexibel ist, damit er verschiebbar ist, um dem Linsen-Spulen- Trägerkörper ohne übermäßige Lastausübung während der Bewegung der Objektivlinse zu folgen. Da dieser Litzendraht dünn ist und nur eine begrenzte mechanische Festigkeit aufweist, muß er sorgfältig gehandhabt werden, wodurch Schwierigkeiten bei der Drahtanschlußoperation auftreten.Also, a jumper wire must be provided between the lens coil support body and a stationary part to supply the operating current to the tracking coil and the focusing coil provided in the lens coil support body. This jumper wire must be made of an extremely thin wire, such as a stranded wire, which is sufficiently flexible to be slidable to follow the lens coil support body without applying excessive load during movement of the objective lens. Since this stranded wire is thin and has only a limited mechanical strength, it must be handled carefully, which causes difficulties in the wire connection operation.
Deshalb ist in der japanischen Patentschrift JP-A-1-37733 vorgeschlagen, daß der Halterungsarm aus zwei Sätzen paralleler Federblättern, die als gedruckte Schaltungsplatte ausgebildet und in im rechten Winkel zueinander stehenden Richtungen angeordnet sind, besteht.Therefore, in Japanese Patent Specification JP-A-1-37733, it is proposed that the support arm consists of two sets of parallel spring leaves formed as a printed circuit board and arranged in directions at right angles to each other.
In diesem Fall ist es jedoch notwendig, ein Zwischenstützteil vorzusehen, welches ein die Objektivlinse in der Längs- oder Fokussierungsrichtung verschiebendes erstes Federblatt und ein die Objektivlinse in der Quer- oder Nachführrichtung verschiebendes zweites Federblatt miteinander verbindet, so daß das Gewicht der Einrichtung vergrößert wird, und folglich kann die Einrichtung aufgrund einer teilweisen Resonanz, zusätzlich zu der bei der Resonanzfrequenz, die durch das Gewicht des Halterungsarms und der beweglichen Teile bestimmt ist, Vibrationen unterworfen werden. Die Vibrationen aufgrund der teilweisen Resonanz erweisen sich häufig als schädliche Resonanzschwingungen, welche den zweiaxialen Betrieb des Halterungsarms beeinflussen.In this case, however, it is necessary to provide an intermediate support member connecting a first spring leaf displacing the objective lens in the longitudinal or focusing direction and a second spring leaf displacing the objective lens in the transverse or tracking direction, so that the weight of the device is increased, and consequently the device may not be able to move due to partial resonance, in addition to that at the resonance frequency determined by the weight of the support arm and the moving parts. The vibrations due to partial resonance often prove to be harmful resonant vibrations which affect the biaxial operation of the support arm.
Wenn andererseits der Linsen-Spulen-Trägerkörper in der Fokussierungsrichtung und/oder Nachführrichtung betrieben wird, ist es günstig, wenn das erste oder zweite Federblatt nur in einer Richtung normal zum anderen Federblatt verschoben wird. In der Praxis werden jedoch teilweise Biegungen oder Verformungen derart erzeugt, daß die Objektivlinse nicht in Abhängigkeit von dem Steuerbetriebsstrom in der Fokussierungs- und Nachführrichtung mit hoher Ansprechcharakteristik verschoben werden kann, und es werden auch schädliche Resonanzschwingungen aufgrund der teilweisen Verbiegungen oder Verformungen erzeugt.On the other hand, when the lens coil support body is operated in the focusing direction and/or tracking direction, it is favorable if the first or second spring leaf is displaced only in a direction normal to the other spring leaf. In practice, however, partial bends or deformations are generated such that the objective lens cannot be displaced in the focusing and tracking directions with high response characteristics in dependence on the control operating current, and harmful resonance vibrations are also generated due to the partial bends or deformations.
Da überdies bei der in Figur 1 gezeigten Objektivlinsen-Steuereinrichtung der Linsen-Spulen-Trägerkörper-Halterungsarm 103 aus Kunstharz gebildet ist, können sich die Eigenschaften des Harzmaterials mit der vorherrschenden Temperatur ändern, so daß die Charakteristiken der Fokussierungshilfe oder der Nachführhilfe beeinflußt werden können und dadurch stabile Fokussierungs- und Nachführ-Servosteueroperationen verhindert sind. Außerdem sind die Dicken des ersten und zweiten Gelenkes schwierig zu steuern und Fluktuationen in diesen Dicken geben Anlaß zu Fluktuationen in der Federkonstanten der Gelenke, so daß es schwierig ist, Gelenke gleichmäßiger Eigenschaften in Massenproduktion zu erzeugen.Moreover, in the objective lens control device shown in Figure 1, since the lens coil support body support arm 103 is formed of synthetic resin, the properties of the resin material may change with the prevailing temperature, so that the characteristics of the focusing aid or the tracking aid may be affected, thereby preventing stable focusing and tracking servo control operations. In addition, the thicknesses of the first and second joints are difficult to control and fluctuations in these thicknesses give rise to fluctuations in the spring constant of the joints, so that it is difficult to produce joints of uniform properties in mass production.
Auch sind bei der in Figur 1 gezeigten Objektivlinsen-Steuereinheit die dem Linsen-Spulen-Trägerkörper zugekehrten Joche 108 durch Biegen von Metallblech in eine U-Form gebildet, wobei sie auf der Basisplatte derart plaziert sind, daß die Magnete der Spulen des Linsen-Spulen-Trägerkörpers einander zugekehrt sind. Da die durch die Magnete an den Jochen erzeugte elektromagnetische Kraft und der der Fokussierungsspule und Nachführspule des Linsen-Spulen-Trägerkörpers zugeführte Servostrom in einem Abstand von einer an der Basisplatte 100 befestigten Einstellschraube 111 wirkt, können die Joche 108 nicht vollständig befestigt werden, so daß aufgrund der elektromagnetischen Kraft übermäßige Schwingungen in den Jochen 108 auftreten können. Da insbesondere die Joche 108 aufrecht stehen und folglich an ihren Enden frei sind, können die Segmente 108b so schwingen, wie es durch gestrichelte Linien in der Figur 3 angedeutet ist.Also, in the objective lens control unit shown in Figure 1, the yokes 108 facing the lens coil carrier body are formed by bending metal sheet into a U-shape, and are placed on the base plate in such a way that the magnets of the coils of the lens coil carrier body face each other. Since the electromagnetic force generated by the magnets on the yokes and the servo current supplied to the focusing coil and tracking coil of the lens coil support body act at a distance from an adjusting screw 111 fixed to the base plate 100, the yokes 108 cannot be completely fixed, so that excessive vibrations may occur in the yokes 108 due to the electromagnetic force. In particular, since the yokes 108 are upright and thus free at their ends, the segments 108b may vibrate as indicated by dashed lines in Figure 3.
Diese Schwingungen tendieren dazu, die Nachführbewegung des Linsen-Spulen-Trägerkörpers in Abhängigkeit von dem Servosignal zu beeinflussen und resultieren in Fokussierungs- oder Nachführfehlern derart, daß die Aufzeichnungs- und oder Wiedergabecharakteristiken verschlechtert werden.These vibrations tend to affect the tracking movement of the lens-coil carrier body in response to the servo signal and result in focusing or tracking errors such that the recording and/or reproducing characteristics are deteriorated.
Aus der japanischen Patentanmeldung JP-A-60253030, auf welcher der Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 basiert, geht eine Objektivlinsen-Steuereinrichtung hervor, bei welcher zwei Paare Federn, deren jedes zwei parallele Blattfedern aufweist, die in Ebenen angeordnet sind, welche im rechten Winkel zu den Ebenen stehen, in denen das andere Paar angeordnet ist, eine Objektivlinse derart haltern, daß sie sowohl in Richtung der optischen Achse als auch senkrecht dazu verschiebbar ist und ein Spulen zugeführter Strom die Objektivlinse gegen die Wirkung der Federn bewegt.Japanese patent application JP-A-60253030, on which the preamble of appended claim 1 is based, discloses an objective lens control device in which two pairs of springs, each of which has two parallel leaf springs arranged in planes which are at right angles to the planes in which the other pair is arranged, support an objective lens in such a way that it is displaceable both in the direction of the optical axis and perpendicularly thereto, and a current supplied to coils moves the objective lens against the action of the springs.
Gemäß der Erfindung ist eine Objektivlinsen-Steuereinrichtung für eine optische Abtasteinrichtung eines Aufzeichnungs- und oder Wiedergabegeräts für eine optische Platte, beispielsweise eine Video-Langspielplatte, bereitgestellt, die aus Blattfederteilpaaren, die sich in in rechten Winkel zueinander stehenden Ebenen erstrecken,According to the invention, an objective lens control device is provided for an optical pickup device of a recording and or reproducing device for an optical disk, for example a video long-playing disk, which consists of pairs of leaf spring parts which extend in planes at right angles to one another.
einem Objektivlinsen-Spulen-Trrägerkörper, in welchem eine Objektivlinse und Steuerspulen angeordnet sind, und der in einer zur optischen Achse der Objektivlinse parallelen Richtung und in einer zur optischen Achse der Objektivlinse orthogonalen Ebene auslenkbar gehaltert ist, und Magneten, die in einem Magnetjoch den Steuerspulen zugekehrt gehaltert sind,an objective lens coil carrier body in which an objective lens and control coils are arranged, and which in a direction parallel to the optical axis of the objective lens and in a plane orthogonal to the optical axis of the objective lens, and magnets which are held in a magnetic yoke facing the control coils,
aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Blattfederteile ein rechtwinkelig rahmenförmiges Blattfederteil mit zwei parallelen Armen, die ein Paar Haltearmabschnitte bilden, und mit zwei parallelen Armen, die ein die Enden der Haltearmabschnitte miteinander verbindendes Paar Verbindungsblattabschnitte bilden, aufweisen, wobei das rechtwinkelig rahmenförmige Blattfederteil an zwei Stellen derart um 90º gebogen ist, daß die Haltearmabschnitte in im rechten Winkel zu den Verbindungsblattabschnitten stehenden Ebenen liegen und wobei die Verbindungsblattabschnitte elastisch auslenkbare Abschnitte aufweisen, die nur in Richtung normal zur Auslenkung längs der Dicke der Haltearmabschnitte oder in Richtung der Dicke der Verbindungsblattabschnitte elastisch auslenkbar sind.and is characterized in that the leaf spring parts have a rectangular frame-shaped leaf spring part with two parallel arms that form a pair of holding arm sections and with two parallel arms that form a pair of connecting leaf sections that connect the ends of the holding arm sections, the rectangular frame-shaped leaf spring part being bent by 90° in two places in such a way that the holding arm sections lie in planes that are at right angles to the connecting leaf sections and the connecting leaf sections have elastically deflectable sections that are only elastically deflectable in the direction normal to the deflection along the thickness of the holding arm sections or in the direction of the thickness of the connecting leaf sections.
Infolgedessen ist das Magnetjoch durch einen rechteckigen Rahmen gebildet und kann durch die Haltearmabschnitte des Objektivlinsen-Halterungsteils und die elastisch auslenkbaren Abschnitte der Verbindungsblattabschnitte nur in zwei zueinander normalen Richtungen elastisch ausgelenkt werden, so daß auf die Objektivlinse in der Fokussierungs- und Nachführrichtung eine Fokussierungs- und Nachführ-Servosteuerung ausgeübt werden kann. Indem das Linsen-Halterungsteil als ein einzelnes Blattfederteil ausgebildet ist, kann die gesamte Resonanzfrequenz gleichförmig gemacht werden, um das Auftreten von Schwingungen aufgrund teilweiser Resonanzen zu verhindern.As a result, the magnetic yoke is formed by a rectangular frame and can be elastically deflected only in two directions normal to each other by the support arm portions of the objective lens holding member and the elastically deflectable portions of the connecting leaf portions, so that focusing and tracking servo control can be applied to the objective lens in the focusing and tracking direction. By forming the lens holding member as a single leaf spring member, the entire resonance frequency can be made uniform to prevent the occurrence of vibrations due to partial resonances.
Auch können die vier Seiten des durch einen rechteckigen Rahmen gebildeten Magnetjoches fest und mit autonomer Positionsregulierung aneinander befestigt werden.The four sides of the magnetic yoke formed by a rectangular frame can also be firmly attached to each other with autonomous position regulation.
Die Erfindung wird nun beispielhaft beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind undThe invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings in which like parts are given like reference numerals and
Figur 1 eine perspektivische Darstellung ist, welche eine bekannte Objektivlinsen-Steuereinrichtung zeigt,Figure 1 is a perspective view showing a known objective lens control device,
Figur 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Einrichtung nach Figur 1 ist,Figure 2 is an exploded perspective view of the device of Figure 1,
Figur 3 eine vergrößerte schematische Darstellung ist, welche Schwingungen eines Magnetjochs der Einrichtung nach Figur 1 zeigt,Figure 3 is an enlarged schematic representation showing vibrations of a magnetic yoke of the device according to Figure 1,
Figur 4 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Objektivlinsen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist,Figure 4 is a perspective view of an embodiment of an objective lens control device according to the present invention,
Figur 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ausführungsform ist,Figure 5 is an exploded perspective view of the embodiment,
Figur 6 eine entfaltete Draufsicht eines Magnetjochs der Ausführungsform ist,Figure 6 is an unfolded plan view of a magnetic yoke of the embodiment,
Figur 7 eine schematische ausschnitthafte Schnittdarstellung der Seiten des Magnetjochs ist,Figure 7 is a schematic partial sectional view of the sides of the magnetic yoke,
Figur 8 eine entfaltete Draufsicht ist, welche ein Objektivlinsen-Halterungsteil zeigt,Figure 8 is a developed plan view showing an objective lens holding part,
Figur 9 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Seiten eines Paares Objektivlinsen-Halterungsteile ist,Figure 9 is an exploded perspective view of the sides of a pair of objective lens support members,
Figuren 10 bis 14 entfaltete Draufsichten sind, welche Modifikationen des Objektivlinsen-Halterungsteils zeigen, undFigures 10 to 14 are unfolded plan views showing modifications of the objective lens holding part, and
Figur 15 eine perspektivische Darstellung einer modifizierten Ausführungsform der Objektivlinsen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist.Figure 15 is a perspective view of a modified embodiment of the objective lens control device according to the present invention.
Die zu beschreibenden Ausführungsformen der Objektivlinsen- Steuereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung sind auf eine optische Abstasteinrichtung angewendet und so entworfen und konstruiert, daß der durch einen eine Lichtquelle, beispielsweise ein Halbleiterlaserelement, enthaltenden optischen Block emittierte Lichtstrahl einen Photosensor, beispielsweise eine Photodiode oder eine andere optische Einrichtung bestrahlt und auf die Signalaufzeichnungsfläche des optischen Aufzeichnungsmediums, beispielsweise eine optische Platte, konvergiert ist.The embodiments of the objective lens control device according to the present invention to be described are applied to an optical pickup device and designed and constructed such that the light beam emitted by an optical block containing a light source, for example, a semiconductor laser element, is irradiated by a photosensor, for example, a photodiode or other optical device and is converged on the signal recording surface of the optical recording medium, for example, an optical disk.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 enthält die Objektivlinsen-Steuereinrichtung eine von einem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 gehalterte Objektivlinse 2, wenigstens ein die Objektivlinse 2 für eine Schwingbewegung halterndes Federblatt 3, auf dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 befestigte Steuerspulen 6 und 7, den Steuerspulen 6 und 7 zugekehrt befestigte Magnete 5 und ein die Magneten 5 halterndes Magnetjoch 4.Referring to Figures 4 and 5, the objective lens control device includes an objective lens 2 supported by a lens coil support body 1, at least one spring leaf 3 supporting the objective lens 2 for an oscillating movement, control coils 6 and 7 secured to the lens coil support body 1, magnets 5 secured facing the control coils 6 and 7, and a magnetic yoke 4 supporting the magnets 5.
Der Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 ist durch das Federblatt 3 in dem in Form eines rechteckigen Rahmens ausgebildeten Joch 4 derart gehaltert, daß der Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 den in dem Joch 4 befestigten Magneten 5 zugekehrt ist.The lens coil carrier body 1 is held by the spring leaf 3 in the yoke 4, which is designed in the form of a rectangular frame, in such a way that the lens coil carrier body 1 faces the magnets 5 fastened in the yoke 4.
Das dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 angepaßte Joch 4 ist, wie in Figur 6 gezeigt, aus einer flachen Platte hoher magnetischer Permeabilität gebildet, wobei drei Klappen auf den drei Seiten der Metallblechplatte zu aufrechten peripheren Wandabschnitten gebogen sind. Infolgedessen ist das Joch durch eine Bodenplatte 220, Seitenplatten 221 und 222 und eine Verbindungsplatte 223 gebildet, wobei die Seitenplatten 221 und 222 in Bezug auf die Bodenplatte 220 so gebogen sind, daß sie die Seitenwandabschnitte bilden, und Ansätze 221a und 222a der Seitenplatten 221 und 222 sind zur Bildung einer hinteren Seitenwand gebogen und miteinander verbunden. Die Verbindungsplatte 222 ist ebenfalls in Bezug auf die Bodenplatte 220 zur Bildung der vorderen Wand gebogen. Die Seitenwände sind beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden, um einen rechteckigen Rahmen zu vollenden. Durch Ausbildung des Jochs 4 als rechteckiger Rahmen sind die Seitenwände fest angebracht und verstärken einander, um das Auftreten von Schwingungen an den freien Enden der Seitenwände zu verhindern. Die Seitenwände können beispielsweise durch Stumpfschweißung a (Figur 7A) oder durch Punktschweißung b (Figur 7B) aneinander befestigt sein. Die vier Seiten des Rahmens können infolgedessen fest miteinander vereinheitlicht werden.The yoke 4 adapted to the lens-coil carrier body 1 is, as shown in Figure 6, formed from a flat plate of high magnetic permeability, with three flaps on the three sides of the sheet metal plate being bent into upright peripheral wall portions. Consequently, the yoke is formed by a bottom plate 220, side plates 221 and 222 and a connecting plate 223, the side plates 221 and 222 are bent with respect to the bottom plate 220 to form the side wall portions, and lugs 221a and 222a of the side plates 221 and 222 are bent and connected to each other to form a rear side wall. The connecting plate 222 is also bent with respect to the bottom plate 220 to form the front wall. The side walls are connected to each other, for example by welding, to complete a rectangular frame. By forming the yoke 4 as a rectangular frame, the side walls are firmly attached and reinforce each other to prevent the occurrence of vibrations at the free ends of the side walls. The side walls can be attached to each other, for example by butt welding a (Figure 7A) or by spot welding b (Figure 7B). The four sides of the frame can thus be firmly united with each other.
Es reicht aus, daß das Joch als rechteckiger Rahmen ausgebildet ist, so daß auf die Bodenplatte gelegentlich verzichtet werden kann. Infolgedessen können anstelle des Biegens eines einzelnen Blechs mehrere Blechabschnitte miteinander verbunden werden.It is sufficient that the yoke is designed as a rectangular frame, so that the base plate can sometimes be dispensed with. As a result, instead of bending a single sheet, several sheet sections can be connected together.
Auf dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 weisen die Steuerspulen 6 und 7 Fokussierungsspulen 6 und Nachführspulen 7 zum Steuern der Objektivlinse 2 in den zwei Richtungen auf. Zusammen mit den Magneten 5, die an dem Joch 4 dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 zugekehrt angebracht sind, ist ein Magnetschaltkreis definiert. Infolgedessen kann die Objektivlinse 2 innerhalb des Jochs 4 zweiaxial gesteuert werden.On the lens coil support body 1, the control coils 6 and 7 comprise focusing coils 6 and tracking coils 7 for controlling the objective lens 2 in the two directions. Together with the magnets 5 attached to the yoke 4 facing the lens coil support body 1, a magnetic circuit is defined. As a result, the objective lens 2 can be biaxially controlled within the yoke 4.
An dem Magnetjoch 4 sind ein Paar innerer Joche 8 und 9 zum miteinander Verbinden der gegenüberliegenden Seitenwände und derart, daß sie in die Nachführspulen 7 zur Regulierung des Bewegungsbereiches der Objektivlinse 2 einbringbar sind, befestigt. Die inneren Joche 8 und 9 verbinden die Seitenwände des Joches 4 miteinander und verstärken sie vollständiger, um Schwingungen an den freien Bereichen der Seitenwände zu verhindern.A pair of inner yokes 8 and 9 are attached to the magnetic yoke 4 for connecting the opposite side walls together and for being insertable into the tracking coils 7 for regulating the range of movement of the objective lens 2. The inner yokes 8 and 9 connect the side walls of the yoke 4 together and reinforce them more completely to prevent vibrations at the free areas of the side walls.
Die auf dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 befestigte Objektivlinse 2 ist so entworfen und konstruiert, daß der von dem optischen Block emittierte Lichtstrahl auf die Signalaufzeichnungsfläche konvergiert wird. Die Objektivlinse 2 ist an der oberseitigen Oberfläche des aus Kunstharz gebildeten Linsen-Spulen-Trägerkörpers 1 angebracht, wobei der Lichtstrahl auf die Objektivlinse 2 fällt, nachdem er von einem im Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 befestigten Spiegel 10 um 90º abgelenkt worden ist. Die Seitenwände des Joches 4 sind mit zentralen durchgehenden Löchern 11 zum Durchlassen des Lichtstrahls zum Spiegel 10 versehen.The objective lens 2 mounted on the lens-coil support body 1 is designed and constructed so that the light beam emitted from the optical block is converged on the signal recording surface. The objective lens 2 is mounted on the top surface of the lens-coil support body 1 formed of synthetic resin, and the light beam is incident on the objective lens 2 after being deflected by 90° by a mirror 10 mounted in the lens-coil support body 1. The side walls of the yoke 4 are provided with central through holes 11 for passing the light beam to the mirror 10.
Auf beiden Seiten des Linsen-Spulen-Trägerkörpers 1 sind senkrecht zur Lichtablenkungsrichtung Spulengehäuseabschnitte 12 vorgesehen. Die Spulengehäuseabschnitte 12 sind auf ihren beiden Seiten mit Öffnungen l3 versehen, durch welche die Nachführspulen 7, in welche die inneren Joche 8 und 9 eingebracht werden können, in die Spulengehäuseabschnitte 12 eingebracht sind.Coil housing sections 12 are provided on both sides of the lens-coil carrier body 1, perpendicular to the light deflection direction. The coil housing sections 12 are provided on both sides with openings l3 through which the tracking coils 7, into which the inner yokes 8 and 9 can be inserted, are inserted into the coil housing sections 12.
Infolgedessen sind die zwei Nachführspulen 7 auf der Vorderund Hinterseite des Linsen-Spulen-Trägerkörpers 1 befestigt. Die Fokussierungsspulen 6 sind an den äußeren lateralen Seiten der Nachführspulen 7 befestigt.As a result, the two tracking coils 7 are fixed to the front and rear sides of the lens coil support body 1. The focusing coils 6 are fixed to the outer lateral sides of the tracking coils 7.
Das Federblatt 3, welches die Objektivlinse 2 für eine Schwingbewegung in zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Richtungen haltert, ist aus dünnem Blech, beispielsweise rostfreies Stahlblech, gefertigt und durch Biegen einer einzelnen rechteckigen Federblatts, wie es in Figur 8 gezeigt ist, gebildet.The spring leaf 3, which supports the objective lens 2 for swinging movement in two directions at right angles to each other, is made of thin sheet metal, for example stainless steel sheet, and is formed by bending a single rectangular spring leaf as shown in Figure 8.
Das Federblatt 3 in Form eines rechteckigen Rahmens ist durch ein Paar sich parallel zueinander erstreckende Halterungsblattabschnitte 14 und durch ein Paar die Enden der Halterungsblattabschnitte 14 miteinander verbindende Verbindungsblattabschnitte 15 gebildet. Nach Figur 9 sind die Halterungsblattabschnitte 14 in Bezug auf die Verbindungsblattabschnitte 15 um 90º gebogen, um einen oberen und unteren Armabschnitt 16 zu bilden. Die Armabschnitte 16 wirken in der Längsrichtung als Federblätter und können in der Dickenrichtung elastisch ausgelenkt werden. Der Faltabschnitt der Halterungsblattabschnitte 14 ist, wie bei 17 gezeigt, geschwächt, um das Biegen zu erleichtern.The spring leaf 3 in the form of a rectangular frame is connected by a pair of support leaf sections 14 extending parallel to one another and by a pair of connecting leaf sections connecting the ends of the support leaf sections 14 to one another. 15. According to Figure 9, the support leaf portions 14 are bent by 90° with respect to the connecting leaf portions 15 to form upper and lower arm portions 16. The arm portions 16 act as spring leaves in the longitudinal direction and can be elastically deflected in the thickness direction. The folding portion of the support leaf portions 14 is weakened as shown at 17 to facilitate bending.
Auf den Außenseiten der Verbindungsblattabschnitte 15 sind Halterungssegmente oder Klappen 18 und 19 mittels elastischer Ablenkungsabschnitte 20 gebildet, die nur in Richtung normal zur Auslenkung in der Richtung der Dicke des Armabschnitts 16 oder in der Dickenrichtung der Verbindungsblattabschnitte 15 ausgelenkt werden können. Die elastischen Auslenkungsabschnitte 20 sind durch zwei Verbindungsabschnitte 20a reduzierter Breite zwischen den Verbindungsblattabschnitten 15 und den Klappen 18 und 19 hergestellt und als Gelenke ausgebildet, die elastisch in der Dickenrichtung der Verbindungsblattabschnitte 15 ausgelenkt werden können. Die elastischen Auslenkungsabschnitte 20 sind an den Verbindungsblattabschnitten 15 vorgesehen.On the outer sides of the connecting sheet portions 15, support segments or flaps 18 and 19 are formed by means of elastic deflection portions 20 which can be deflected only in the direction normal to the deflection in the direction of the thickness of the arm portion 16 or in the thickness direction of the connecting sheet portions 15. The elastic deflection portions 20 are made by two reduced-width connecting portions 20a between the connecting sheet portions 15 and the flaps 18 and 19 and are formed as hinges which can be elastically deflected in the thickness direction of the connecting sheet portions 15. The elastic deflection portions 20 are provided on the connecting sheet portions 15.
Die Klappe 18 ist mit dem die Objektivlinse 2 halternden Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 verbunden, während die Klappe 19 mit einem Halterungsteil 21 verbunden ist. Was die Art der Verbindung der Klappen 18 und 19 an dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 oder dem Halterungsteil 21 betrifft, so besteht keine Beschränkung und es kann jede Einrichtung, mit der das Federblatt 3 fest an dem Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 oder dem Halterungsteil 21 befestigt werden kann, beispielsweise Einstellschrauben oder Haftmittel bzw. Kleber, verwendet werden.The flap 18 is connected to the lens coil support body 1 supporting the objective lens 2, while the flap 19 is connected to a support member 21. There is no limitation on the manner of connecting the flaps 18 and 19 to the lens coil support body 1 or the support member 21, and any means for firmly attaching the spring leaf 3 to the lens coil support body 1 or the support member 21, such as adjusting screws or adhesives, may be used.
Die Funktion des Halterungsteils 21 liegt darin, das Federblatt 3 innerhalb des Jochs 4 zu haltern. Das Halterungsteil 21 ist durch in dem Joch 4 zum Haltern des Federblatts 3 in dem Joch 4 vorgesehene Halterungsschäfte 22 befestigt. Die Objektivlinse 2 kann im Joch 4 mittels des durch die Halterungsblattabschnitte 14 des Federblatts 3 gebildeten Halterungsarms und mittels des in den Verbindungsblattabschnitten 15 vorgesehenen elastischen Auslenkungsabschnitts 20 in zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Richtungen schwingen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist auf jeder Seite des Linsen-Spulen-Trägerkörpers 1 eines der Objektivlinsen-Federblätter 3 zum Haltern der Objektivlinse 2 befestigt.The function of the support part 21 is to hold the spring leaf 3 within the yoke 4. The support part 21 is provided in the yoke 4 for holding the spring leaf 3 in the yoke 4. The objective lens 2 can swing in the yoke 4 in two directions at right angles to each other by means of the support arm formed by the support leaf portions 14 of the spring leaf 3 and by means of the elastic deflection portion 20 provided in the connecting leaf portions 15. In the present embodiment, one of the objective lens spring leaves 3 for supporting the objective lens 2 is attached to each side of the lens coil support body 1.
Die Fokussierungsspulen 6 des von den Federblättern 3 gehalterten Linsen-Spulen-Trägerkörpers 1 sind den Magneten 5 im Joch 4 zugekehrt, wobei die inneren Joche 8 und 9 in die Nachführspulen 7 eingebracht sind. Die Spulen 6 und 7, die Magneten 5 und die Joche 4 bilden den magnetischen Schaltkreis.The focusing coils 6 of the lens coil carrier body 1 held by the spring leaves 3 face the magnets 5 in the yoke 4, with the inner yokes 8 and 9 being inserted into the tracking coils 7. The coils 6 and 7, the magnets 5 and the yokes 4 form the magnetic circuit.
Wenn der Fokussierungssteuerstrom den Fokussierungsspulen 6 zugeführt wird, wobei die Objektivlinse 2 von den Federblättern 3 zweiaxial schwingend gehaltert ist, wird der Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 so gesteuert, daß er längs der in Figur 4 durch einen Pfeil f gezeigten optischen Achse der Objetkivlinse 2, d.h. in der Fokussierungsrichtung ausgelenkt wird. Wenn andererseits der Nachführsteuerstrom den Nachführspulen 7 zugeführt wird, wird der Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 so gesteuert, daß er längs der in Figur 4 durch einen Pfeil t gezeigten und zur optischen Achse der Objektivlinse 2 normalen Richtung, d.h. in der Nachführrichtung ausgelenkt wird.When the focusing control current is supplied to the focusing coils 6, with the objective lens 2 being supported by the spring leaves 3 in a biaxially oscillating manner, the lens coil support body 1 is controlled to be deflected along the optical axis of the objective lens 2 shown by an arrow f in Figure 4, i.e. in the focusing direction. On the other hand, when the tracking control current is supplied to the tracking coils 7, the lens coil support body 1 is controlled to be deflected along the direction shown by an arrow t in Figure 4 and normal to the optical axis of the objective lens 2, i.e. in the tracking direction.
Ungeachtet des vereinfachten Aufbaus der oben beschriebenen Federblätter 3 kann die Objektivlinse 2 längs zweier Richtungen ausgelenkt werden, indem einfach die Halterungsblattabschnitte 14 der Federblätter in Form eines rechteckigen Rahmens um 90º in Bezug auf die Verbindungsblattabschnitte 15 gebogen werden.Notwithstanding the simplified structure of the spring leaves 3 described above, the objective lens 2 can be deflected along two directions by simply bending the support leaf portions 14 of the spring leaves in the form of a rectangular frame by 90º with respect to the connecting leaf portions 15.
Jedes Federblatt 3 ist durch Biegen eines einzelnen Federblatts aus homogenem Material hergestellt und durch die gleiche Komponente für die zwei Richtungen gebildet, so daß die Resonanzfrequenz als Ganzes konstant wird, um das Auftreten schädlicher Resonanzschwingungen zu verhindern. Insbesondere kann in der Nachführrichtung das Auftreten einer Resonanzschwingung im elastischen Auslenkungsabschnitt 20 aufgrund der feinen Verformungspunkte der elastischen Auslenkungsabschnitte 20 zwangsweise verhindert werden.Each spring leaf 3 is made by bending a single spring leaf made of homogeneous material and formed by the same component for the two directions so that the resonance frequency becomes constant as a whole to prevent the occurrence of harmful resonance vibration. In particular, in the tracking direction, the occurrence of resonance vibration in the elastic deflection section 20 can be positively prevented due to the fine deformation points of the elastic deflection sections 20.
Andererseits werden mit den oben beschriebenen Federblättern 3 die Armabschnitte 16 und die Verbindungsblattabschnitte 15 nur in im rechten Winkel zueinander stehenden Richtungen ausgelenkt. Infolgedessen kann verhindert werden, daß die Biegung oder Auslenkung beim Steuern der Objektivlinse 2 auftritt, wodurch die Empfindlichkeits- bzw. Ansprechcharakteristik verbessert werden.On the other hand, with the spring leaves 3 described above, the arm portions 16 and the connecting leaf portions 15 are deflected only in directions at right angles to each other. As a result, the bending or deflection can be prevented from occurring when controlling the objective lens 2, thereby improving the sensitivity or response characteristics.
Infolgedessen kann durch Zuführen des erforderlichen Steuerstroms zu den Steuerspulen 6 und 7 der Linsen-Spulen-Trägerkörper 1 zu vorgeschriebenen Positionen gesteuert werden, um Fokussierungs- und Nachführ-Servosteueroperationen zuverlässig auszuführen.As a result, by supplying the required control current to the control coils 6 and 7, the lens coil support body 1 can be controlled to prescribed positions to reliably perform focusing and tracking servo control operations.
Zum Zuführen des Stromes zu den Steuerspulen 6 und 7 zum Steuern der Objektivlinse 2 vom Hauptkörper des Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräts kann eine flexible gedruckte Schaltungsplatte an die Oberfläche jedes Federblattes 3 gebondet werden. Auf diese Weise kann der Strom leicht den Steuerspulen 6 und 7 zugeführt werden, während die Kraft der elastischen Auslenkung oder die Schwingungsdämpfungscharakteristiken der Armabschnitte 16 durch die flexible gedruckte Schaltungsplatte ebenfalls einstellbar ist.In order to supply the current to the control coils 6 and 7 for controlling the objective lens 2 from the main body of the recording and/or reproducing apparatus, a flexible printed circuit board may be bonded to the surface of each spring leaf 3. In this way, the current can be easily supplied to the control coils 6 and 7, while the force of elastic deflection or the vibration damping characteristics of the arm portions 16 can also be adjusted by the flexible printed circuit board.
Weitere Beispiele von Federblättern werden nun unter Bezugnahme auf die Figuren 10 bis 14 beschrieben.Further examples of spring leaves will now be described with reference to Figures 10 to 14.
Ein Federblatt 30, welches ein Objektivlinsen-Halterungsteil bildet und in Form eines rechteckigen Rahmens ausgebildet ist, so wie es in der Figur 10 gezeigt ist, weist mit U-förmigen Schlitzen 32 versehene Halterungsblattabschnitte 31 auf.A spring leaf 30, which forms an objective lens holding part and is formed in the shape of a rectangular frame as shown in Figure 10, has holding leaf portions 31 provided with U-shaped slots 32.
Die Schlitze 32 funktionieren so, daß die Kraft der elastischen Auslenkung der durch die Halterungsblattabschnitte 31 gebildeten Halterungsarmabschnitte eingestellt wird.The slots 32 function to adjust the force of elastic deflection of the support arm portions formed by the support blade portions 31.
Zur Aufrechterhaltung des ausgeglichenen Zustandes der Halterungsarmabschnitte sind die Schlitze 32 vorzugsweise symmetrisch in den zwei Blattabschnitten 31 vorgesehen.To maintain the balanced state of the support arm sections, the slots 32 are preferably provided symmetrically in the two blade sections 31.
Ein Federblatt 40, welches ein Objektivlinsen-Halterungsteil bildet und in Form eines rechtwinkeligen Rahmens ausgebildet ist, so wie es in der Figur 11 gezeigt ist, weist Halterungsblattabschnitte 41 auf, die mehrere winzige Schlitze 42 zum Einstellen des Widerstandes gegen die elastische Auslenkung der durch die Halterungsblattabschnitte 41 gebildeten Halterungsarmabschnitte versehen sind.A spring leaf 40 constituting an objective lens support member and formed in the shape of a rectangular frame as shown in Figure 11 has support leaf portions 41 provided with a plurality of minute slits 42 for adjusting the resistance to the elastic deflection of the support arm portions formed by the support leaf portions 41.
Das Federblatt 40 in Form des in Figur 11 gezeigten rechtekkigen Rahmens weist auch elastische Auslenkungsabschnitte 45 auf, die durch eine Anzahl winziger Schlitze 46 gebildet sind, wobei diese elastischen Auslenkungsabschnitte 45 so funktionieren, daß sie elastisch auslenkbar sind, um die Verbindungsblattabschnitte 43 mit den Halterungsabschnitten 44 in einer zur Auslenkungsrichtung der durch die Halterungsblattabschnitte 41 gebildeten Halterungsarmabschnitte senkrechten Richtung zu verbinden. Der Widerstand gegen elastische Auslenkung der elastischen Auslenkungsabschnitte 45 kann durch Ausbildung der winzigen Schlitze 46 in den elastischen Auslenkungsabschnitten eingestellt werden.The spring leaf 40 in the form of the rectangular frame shown in Figure 11 also has elastic deflection portions 45 formed by a number of minute slits 46, these elastic deflection portions 45 functioning to be elastically deflectable to connect the connecting leaf portions 43 to the support portions 44 in a direction perpendicular to the deflection direction of the support arm portions formed by the support leaf portions 41. The resistance to elastic deflection of the elastic deflection portions 45 can be adjusted by forming the minute slits 46 in the elastic deflection portions.
Ein Federblatt 50, welches das Objektivlinsen-Halterungsteil bildet und in Figur 12 gezeigt ist, weist die durch netzbzw. maschenartigen Abschnitte 52 gebildeten Halterungsblattabschnitte 51 auf. Der Widerstand gegen elastische Auslenkung der durch die Halterungsblattabschnitte 51 gebildeten Halterungsarmabschnitte kann ebenfalls durch Ausbildung der Halterungsblattabschnitte 51 in Form der netzartigen Abschnitte 52 eingestellt werden.A spring leaf 50, which forms the objective lens holding part and is shown in Figure 12, has the mesh- or mesh-shaped spring elements 51, 52, 53, 54, 56, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 70, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 8 mesh-like sections 52. The resistance to elastic deflection of the support arm sections formed by the support leaf sections 51 can also be adjusted by forming the support leaf sections 51 in the form of the mesh-like sections 52.
Andererseits sind die in den Verbindungsblattabschnitten 53 ausgebildeten elastischen Auslenkungsabschnitte 54 mit einer großen Anzahl winziger Schlitze 55 versehen.On the other hand, the elastic deflection portions 54 formed in the connecting sheet portions 53 are provided with a large number of minute slits 55.
Überdies sind bei dem in Figur 12 gezeigten Federblatt 50 in Form des rechteckigen Rahmens Faltlinien 56, längs welchen die Halterungsblattabschnitte 51 zur Bildung der Halterungsarmabschnitte gebogen sind, bei den Mittelpositionen längs der Breiten der Halterungsblattabschnitte 51 ausgebildet.Moreover, in the spring sheet 50 in the form of the rectangular frame shown in Figure 12, folding lines 56 along which the support sheet portions 51 are bent to form the support arm portions are formed at the center positions along the widths of the support sheet portions 51.
Durch die Faltlinie 56 bei der Mittelposition längs der Breite jedes Halterungsblattabschnitts 51 sind die Punkte der Auslenkung bei den elastischen Auslenkungsabschnitten 54 der Verbindungsblattabschnitte 53 und die Mittellinien der durch die Halterungsblattabschnitte 51 und 51 gebildeten Halterungsarme zueinander ausgerichtet, um die Schwingungen aufgrund teilweiser Resonanz an den Verbindungspunkten zwischen den Halterungsarmabschnitten und den Verbindungsblattabschnitten weiter zu unterdrücken.By the fold line 56 at the center position along the width of each support sheet portion 51, the points of deflection at the elastic deflection portions 54 of the connecting sheet portions 53 and the center lines of the support arms formed by the support sheet portions 51 and 51 are aligned with each other to further suppress the vibrations due to partial resonance at the connection points between the support arm portions and the connecting sheet portions.
Ein Federblatt 60, welches ein Objektivlinsen-Halterungsteil bildet und in Form eines rechteckigen Rahmens ausgebildet ist, so wie es in der Figur 13 gezeigt ist, weist Halterungsblattabschnitte 61 auf, die sich in Längsrichtung erstrecken, und ist mit inneren Halterungssegmenten 63 und äußeren Verstärkungen 64 in Bezug auf die Verbindungsblattabschnitte 62 versehen. Die Funktion dieser Verstärkungen 64 liegt darin, die Enden der Halterungsarme zu verstärken, um die Deformationen oder Beanspruchung der Halterungsarme, indem sie mit den Enden der durch die Halterungsblattabschnitte 61 gebildeten Halterungsarmabschnitte verbunden sind, weiter zu unterdrücken. Wenn auf diese Weise das Auftreten der Deformation oder Beanspruchung der Halterungsarme verhindert werden kann, können die Halterungsarme nur in einer zu den Verbindungsblattabschnitten 62 orthogonalen Richtung elastisch ausgelenkt werden, um die Ansprechcharakteristiken des durch das Federblatt 60 in Form eines rechteckigen Rahmens gebildeten Objektivlinsen-Halterungsteils weiter zu verbessern.A spring leaf 60, which forms an objective lens support member and is formed in the shape of a rectangular frame as shown in Figure 13, has support leaf portions 61 extending in the longitudinal direction and is provided with inner support segments 63 and outer reinforcements 64 with respect to the connecting leaf portions 62. The function of these reinforcements 64 is to reinforce the ends of the support arms to reduce the deformations or stresses of the support arms by engaging with the ends of the support leaf portions 61. If the occurrence of the deformation or stress of the support arms can be prevented in this way, the support arms can be elastically deflected only in a direction orthogonal to the connecting leaf portions 62 to further improve the response characteristics of the objective lens support member formed by the spring leaf 60 in the form of a rectangular frame.
Ein Federblatt 70 in Form eines rechteckigen Rahmens, das in Figur 14 gezeigt ist, weist Halterungsblattabschnitte 71 unterschiedlicher Breite am einen und anderen Ende des Halterungsblattabschnitts 71 auf. Die elastische Auslenkungskraft der durch diese Halterungsblattabschnitte 71 gebildeten Halterungsarme kann auf diese Weise eingestellt werden, indem die Halterungsblattabschnitte 71 am einen und anderen Ende eine unterschiedliche Breite aufweisen.A spring leaf 70 in the form of a rectangular frame, which is shown in Figure 14, has support leaf sections 71 of different widths at one and the other end of the support leaf section 71. The elastic deflection force of the support arms formed by these support leaf sections 71 can be adjusted in this way by the support leaf sections 71 having a different width at one and the other end.
Die oben beschriebenen Modifikationen des Objektivlinsen- Halterungsteils kann auch in beliebiger Weise kombiniert werden, um verschiedene elastische Auslenkungskräfte als Funktion der von der Objektivlinse geforderten Steuercharakteristiken bereitzustellen.The modifications of the objective lens support member described above can also be combined in any way to provide different elastic deflection forces as a function of the control characteristics required by the objective lens.
Die Objektivlinsen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform, bei welcher das Magnetjoch 4 die Form eines rechteckigen Rahmens aufweist und mit inneren Jochen 8 und 9 versehen ist, beschränkt. Infolgedessen kann das oben beschriebene Federblatt 3 auch in einer Objektivlinsen-Steuereinrichtung 80 verwendet werden, die mit einem U-förmigen auf rechten Magnetjoch 81 versehen ist, so wie es in der Figur 15 gezeigt ist. In diesem Fall besteht nicht die Notwendigkeit, einen Spiegele zum Umlenken eines Lichtwegs im Linsen-Spulen-Trägerkörper 82 vorzusehen, sondern der zur Objektivlinse 83 ausgehende Lichtstrahl kann auch unterhalb eines Linsen-Spulen-Trägerkörpers 82 geführt werden.The objective lens control device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment in which the magnetic yoke 4 has the shape of a rectangular frame and is provided with inner yokes 8 and 9. As a result, the above-described spring leaf 3 can also be used in an objective lens control device 80 provided with a U-shaped upright magnetic yoke 81 as shown in Figure 15. In this case, there is no need to provide a mirror for deflecting a light path in the lens coil support body 82, but the light beam outgoing to the objective lens 83 can also be guided below a lens coil support body 82.
In dieser Figur ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher eine gedruckte Verdrahtungsbasisplatte 30º auf das Federblatt 3 gesteckt ist.This figure shows an embodiment in which a printed wiring base plate is plugged 30° onto the spring leaf 3.
Bei Ausführungsformen der Objektivlinsen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Objektivlinse durch die Halterungsarmabschnitte und die Verbindungsblattabschnitte des die Objektivlinse halternden Federblattes in zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Richtungen elastisch ausgelenkt werden. Fokussierungs- und Nachführ-Servosteueroperationen in der Fokussierungs- und Nachführrichtung der Objektivlinse können ausgeführt werden, wobei Resonanzschwingungen durch die Federblätter eliminiert werden.In embodiments of the objective lens control device according to the present invention, the objective lens can be elastically deflected in two directions at right angles to each other by the support arm portions and the connecting leaf portions of the spring leaf supporting the objective lens. Focusing and tracking servo control operations in the focusing and tracking directions of the objective lens can be carried out with resonance vibrations being eliminated by the spring leaves.
Die elastische Auslenkung der Objektivlinse in den obigen zwei Richtungen kann durch eine extrem einfache Anordnung realisiert werden, bei welcher die Halterungsblattabschnitte der Federblätter in Form eines rechteckigen Rahmens um 90º gebogen sind.The elastic deflection of the objective lens in the above two directions can be realized by an extremely simple arrangement in which the support leaf portions of the spring leaves are bent by 90º in the form of a rectangular frame.
Da jedoch jedes Objektivlinsen-Halterungsteil nur durch das Federblatt gebildet ist, wird die Resonanzfrequenz des Halterungsteils als Ganzes konstant, um das Auftreten schädlicher teilweiser Resonanzschwingungen zum Zeitpunkt der Steuerung zu unterdrücken. Darüberhinaus kann aufgrund feiner Informationspunkte in den elastischen Auslenkungsabschnitten auch in der Nachführrichtung verhindert werden, daß Resonanzschwingungen in den elastischen Auslenkungsabschnitten auftreten.However, since each objective lens holding part is constituted only by the spring leaf, the resonance frequency of the holding part as a whole becomes constant to suppress the occurrence of harmful partial resonance vibrations at the time of control. Moreover, due to fine information points in the elastic deflection sections, resonance vibrations can be prevented from occurring in the elastic deflection sections even in the tracking direction.
Infolgedessen können die Nachführ- und Fokussierungs-Servosteueroperationen für die Objektivlinse sehr genau realisiert werden, um die Steuercharakteristiken der Objektivlinse zu verbessern.As a result, the tracking and focusing servo control operations for the objective lens can be realized very precisely to improve the control characteristics of the objective lens.
Das die Objektivlinsen-Steuereinrichtung bildende Magnetjoch ist als rechteckiger Rahmen ausgebildet, der mit einer autonomen Positionsregulierung der vier Seiten des Rahmens fest zusammengebaut ist.The magnetic yoke forming the objective lens control device is designed as a rectangular frame, which is equipped with an autonomous Position regulation of the four sides of the frame is firmly assembled.
Folglich kann bei der Objektivlinsen-Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Auftreten verschwenderischer Vibrationen der Joche verhindert werden, wenn während der Steuerung des Linsen-Spulen-Trägerkörpers Strom den Spulen zugeführt wird. Demgemäß kann die Nachführ- und Fokussierungs-Servosteuerung des Linsen-Spulen-Trägerkörpers sehr genau ausgeführt werden.Consequently, in the objective lens control device according to the present invention, the occurrence of wasteful vibrations of the yokes can be prevented when current is supplied to the coils during the control of the lens coil support body. Accordingly, the tracking and focusing servo control of the lens coil support body can be carried out very accurately.
Auch können bei der Nachführ- und Fokussierungs-Servosteuerung die Steuerungscharakteristiken der Objektivlinse verbessert werden, ohne daß sie durch die anderen Teile beeinflußt werden.Also, with tracking and focusing servo control, the control characteristics of the objective lens can be improved without being influenced by the other parts.
Überdies sind bei den Ausführungsformen der Objektivlinsen- Steuereinrichtung schwingungsfähige Teile einschließlich der Objektivlinse im Schutz des Joches angeordnet, so daß eine mögliche Beschädigung vermieden ist.Furthermore, in the embodiments of the objective lens control device, vibrating parts including the objective lens are arranged in the protection of the yoke so that possible damage is avoided.
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